ДИЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ ВОЛНОВО́Д

ДИЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ ВОЛНОВО́Д, стер­жень из ди­элек­три­ка или ка­нал в ди­элек­трич. сре­де, обес­пе­чи­ваю­щий на­прав­лен­ную пе­ре­да­чу элек­тро­маг­нит­ных волн. В за­ви­си­мо­сти от фор­мы по­пе­реч­но­го се­че­ния раз­ли­ча­ют пря­мо­уголь­ные, круг­лые, слои­стые и др. ти­пы Д. в. Пе­ре­ход от серд­це­ви­ны к обо­лоч­ке мо­жет быть рез­ким (сту­пен­ча­тые Д. в.) или плав­ным (гра­ди­ент­ные Д. в.). На­прав­лен­ная вол­на внут­ри Д. в. со­хра­ня­ет рас­пре­де­ле­ние элек­трич. и маг­нит­но­го по­лей в ви­де мо­ды и не вы­хо­дит на­ру­жу бла­го­да­ря эф­фек­ту пол­но­го внут­рен­не­го от­ра­же­ния. Вол­ны, иду­щие внут­ри и вне стерж­ня, име­ют оди­на­ко­вую фа­зо­вую ско­рость. Од­на­ко мо­ды раз­но­го по­ряд­ка рас­про­стра­ня­ют­ся с раз­ны­ми фа­зо­вы­ми ско­ро­стя­ми, что соз­да­ёт меж­мо­до­вую дис­пер­сию. В за­ви­си­мо­сти от раз­но­сти по­ка­за­те­лей пре­лом­ле­ния стерж­ня и обо­лоч­ки (воз­дух, др. ди­элек­трик) в Д. в. мо­жет рас­про­стра­нять­ся толь­ко од­на мо­да или не­сколь­ко (де­сят­ки и сот­ни) мод. В од­но­мо­до­вых Д. в. раз­ность внут­рен­не­го и внеш­не­го по­ка­за­те­лей пре­лом­ле­ния ма­ла; при этом мо­да за­хо­дит дос­та­точ­но глу­бо­ко в обо­лоч­ку. Бла­го­да­ря это­му эф­фек­ту мож­но соз­да­вать свя­зан­ные Д. в., ко­гда по­ле од­но­го про­ни­ка­ет в дру­гой, па­рал­лель­но иду­щий Д. в. Свя­зан­ные Д. в. ис­поль­зу­ют­ся как на­прав­лен­ные от­вет­ви­те­ли элек­тро­маг­нит­ной энер­гии. Ес­ли та­ких вол­но­во­дов мно­го (до не­сколь­ких де­сят­ков), то го­во­рят о струк­ту­ре дис­крет­ных вол­но­во­дов. Слои­стые Д. в. обыч­но со­сто­ят из трёх сло­ёв: ос­нов­но­го вол­но­ве­ду­ще­го слоя и двух внеш­них сло­ёв с раз­ны­ми по­ка­за­те­ля­ми пре­лом­ле­ния.

По­те­ри энер­гии в Д. в. обу­слов­ле­ны соб­ст­вен­ным по­гло­ще­ни­ем в ди­элек­три­ке и рас­сея­ни­ем мод на струк­тур­ных не­од­но­род­но­стях ди­элек­три­ка. В мил­ли­мет­ро­вом и сан­ти­мет­ро­вом диа­па­зо­нах длин волн по­те­ри в ди­элек­три­ках дос­та­точ­но ве­ли­ки, по­это­му Д. в. ис­поль­зу­ют­ся для пе­ре­да­чи мик­ро­вол­но­во­го из­лу­че­ния на срав­ни­тель­но ко­рот­кие рас­стоя­ния (мет­ры, де­сят­ки мет­ров).

В оп­тич. диа­па­зо­не ши­ро­ко при­ме­ня­ют­ся Д. в., пред­став­ляю­щие со­бой во­лок­на, по­это­му они по­лу­чи­ли назв. оп­тич. во­ло­кон или во­ло­кон­ных све­то­во­дов (см. Во­ло­кон­ная оп­ти­ка). Оп­тич. Д. в. из квар­це­во­го стек­ла с пре­дель­но ма­лы­ми по­те­ря­ми энер­гии ис­поль­зу­ют­ся для ка­бель­но­го те­ле­ви­де­ния и даль­ней ИК-свя­зи (на де­сят­ки ты­сяч ки­ло­мет­ров). Мно­го­мо­до­вые во­лок­на при­ме­ня­ют­ся в ви­ди­мом диа­па­зо­не для пе­ре­да­чи изо­бра­же­ний в ме­ди­ци­не, сис­те­мах ви­део­наб­лю­де­ния и т. п. Поскольку в этих слу­ча­ях рас­стоя­ния не­ве­ли­ки, час­то ис­поль­зу­ют­ся во­лок­на, из­го­тов­лен­ные из спец. про­зрач­но­го пла­сти­ка.